摘要 本文首先對(duì)智能城市交通系統(tǒng)進(jìn)行介紹；針對(duì)這一背景提出了相關(guān)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備；并提供了設(shè)計(jì)路徑；最后將本系統(tǒng)用于實(shí)際操作，取得了較為滿意的效果。

關(guān)鍵詞 查詢系統(tǒng)；智能化；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào) P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）122-0178-02

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于物質(zhì)和文化的需求也愈發(fā)的強(qiáng)烈，與之配套的各類商業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)、道路交通等也要有相應(yīng)的發(fā)展。而汽車保有量和使用量的增加，也帶來了一系列的問題。為此，有關(guān)學(xué)者經(jīng)過或多年的實(shí)地考察與研究，提出了建設(shè)城市智能交通系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)④囕v與道路綜合考慮，并整合先進(jìn)的信息技術(shù)、電子控制技術(shù)等專業(yè)，具有擴(kuò)大范圍、全面發(fā)揮的特點(diǎn)，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確和高效的進(jìn)行?；谶@樣的背景，本文著重介紹城市交通查詢系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)過程與要點(diǎn)，并針對(duì)此系統(tǒng)的實(shí)用性進(jìn)行論證。

1 概述

1.1 意義

智能城市公交系統(tǒng)就是利用系統(tǒng)工程的相關(guān)理論與方法，在集成通信、信息、電子、控制、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)后，建立公交信息服務(wù)系統(tǒng)、公交電子收費(fèi)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)公交分配、公交調(diào)度的合理規(guī)劃，以求達(dá)到便捷、舒適、安全的目的。城市大公交在承載相同人數(shù)的時(shí)候，占地面積最小，在滿足人們需要的時(shí)候，也達(dá)到了低碳、節(jié)能、降低成本的目的，一直成為城市交通重點(diǎn)發(fā)展的對(duì)象。大力發(fā)展大公交，同時(shí)建立相應(yīng)的智能化城市公交查詢系統(tǒng)，能夠?qū)Τ鞘泄坏恼{(diào)度、查詢、收費(fèi)、服務(wù)等方面做到面面俱到，使之規(guī)范、有序、高效，對(duì)于城市化發(fā)展必不可少。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

為了解決城市道路擁擠的問題，各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)都紛紛投入大量的人力資源和財(cái)力資源，建設(shè)自己的智能化公交系統(tǒng)，并取得了令人矚目的成就。例如美國(guó)城市公交管理局最早啟動(dòng)了智能化的公交系統(tǒng)，由于吸引更多的乘客采用公交形式外出。在日本，到目前為止，已經(jīng)成功開發(fā)出城市公共交通綜合運(yùn)輸控制系統(tǒng)，贏得了乘客的廣泛歡迎和關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，又發(fā)展了更加成熟的出行查詢系統(tǒng)等等。在我國(guó)很多大中城市均存在著一定程度的交通問題。作為現(xiàn)代交通的標(biāo)志之一，智能交通系統(tǒng)是解決這些問題的有效途徑。在“九五”期間，國(guó)家交通部就提出了“建立智能公路運(yùn)輸?shù)墓こ萄芯恐行摹?；?0世紀(jì)末期，還組織有關(guān)專家對(duì)“中國(guó)ITS體系框架研究”項(xiàng)目攻關(guān)。到目前為止，我國(guó)政府和各個(gè)民間組織及個(gè)人對(duì)于我國(guó)城市交通的智能系統(tǒng)都抱有極大的關(guān)注度。

2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

2.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于城市智能交通系統(tǒng)的重要性，本文重點(diǎn)對(duì)其中的分支——城市公交查詢系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。由于公交車多為人員密集或交通繁忙地段進(jìn)行，車輛流動(dòng)性較大，所以在系統(tǒng)中，首先要從人員的出行進(jìn)行考慮，可從三種查詢方式進(jìn)行分析。即出行地點(diǎn)；出行目的；特定車次，這些也都需要在系統(tǒng)中得以體現(xiàn)。

2.2 平臺(tái)開發(fā)與系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以Windows NT 4.0作為系統(tǒng)；Windows 9x可作為客戶機(jī)操作系統(tǒng)；Visual C++6.0或者Visual Basic作為前臺(tái)的開發(fā)語言。設(shè)計(jì)過程采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式，分別負(fù)責(zé)各自的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理。由于城市公交查詢系統(tǒng)融合了地理信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)等，主要由空間數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、交通查詢模塊以及管理員模塊等組成。

2.3 模式開發(fā)

系統(tǒng)的模式開發(fā)主要依靠組件式軟件開發(fā)技術(shù)，到目前，許多公司都能夠提供技術(shù)支持。模式開發(fā)階段需要經(jīng)歷功能模塊、包式軟件、核心式軟件、組件式軟件等幾個(gè)方面。在本系統(tǒng)則運(yùn)用組件式的開發(fā)模式，其基本思想是將GIS各個(gè)功能模塊劃分為幾個(gè)控件，根據(jù)每個(gè)控件的特點(diǎn)完成不能的功能。各個(gè)空間之間能夠方便的通過可視化開發(fā)工具結(jié)合。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 查詢方式

由上述可知查詢的方式主要有出行地點(diǎn)；出行目的；特定車次等三種形式。在以出行地點(diǎn)為查詢方式上，出行地可能為大型的公交車站，也可能存在著始發(fā)和終點(diǎn)車次。因此可首先從公交線路信息庫(kù)中對(duì)相關(guān)信息調(diào)出，從中進(jìn)行查詢，若有該站的車次，則可乘坐或者換乘。當(dāng)出行目的為目標(biāo)時(shí)，直接對(duì)站名調(diào)用，從中查詢是否有通過的公交車次，若存在，直接可乘坐。對(duì)特定車次進(jìn)行查詢，則出現(xiàn)相關(guān)的各個(gè)站名和時(shí)刻，以供選擇。

3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型

對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連通性、站名特性及最短路徑定義，輸入系統(tǒng)中，可建立幾何網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)。設(shè)置擊點(diǎn)，如point為固定坐標(biāo)的點(diǎn)位；node為匯合節(jié)點(diǎn)；link為節(jié)點(diǎn)之間的線性實(shí)體。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立過程中，會(huì)發(fā)生以下兩種情況：1）同站點(diǎn)不重合；2）不同公交線路站點(diǎn)緊鄰。要進(jìn)行相關(guān)的抽象處理。

3.3 總體結(jié)構(gòu)與功能模塊

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要包括地圖操作模塊、空間分析模塊和信息查詢模塊等三種。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

其中，地圖操作模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系的不同操作；空間查詢模塊主要用于對(duì)最少換乘車次和最短路徑的分析；而信息查詢模塊是系統(tǒng)的核心模塊，包括模糊查詢、點(diǎn)圖查詢、周邊環(huán)境顯示和公交信息調(diào)用等。

3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)表屬于城市智能公交查詢系統(tǒng)的重要組成部分，在每一個(gè)地圖的圖層建立中，都會(huì)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表，與之相對(duì)應(yīng)的是地圖對(duì)象，可以為點(diǎn)對(duì)象，也可以為限對(duì)象或者區(qū)域?qū)ο蟆?/p>

3.5 模塊設(shè)計(jì)

針對(duì)各個(gè)模塊的作用和特點(diǎn)，在模塊設(shè)計(jì)階段，應(yīng)尊重當(dāng)?shù)氐慕煌ㄊ聦?shí)，并保證精度、可視度。

3.5.1 距離測(cè)量設(shè)計(jì)

兩點(diǎn)間的距離測(cè)量，隨著鼠標(biāo)的拖動(dòng)，能夠令點(diǎn)與鼠標(biāo)的初始位置發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。拖動(dòng)鼠標(biāo)，其函數(shù)語句如為：

Pressed：= true；

Canvas. move to（x，y）；

ox：=x； oy.=Y；

xo=x； Yi：=y；

用戶拖動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，劃線設(shè)計(jì)函數(shù)如下所示：

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（ox，oy）]）；

Canvas. Polyline （[Canvas. Penpos， Point（x，y）]）；

釋放鼠標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)測(cè)量結(jié)果，語句如下：

Pressed：=1；

disp：= sqrt （sqr（x-x，）+sqr（y-y，）），其中，disp為顯示數(shù)值。

3.5.2 地圖尺寸功能

地圖的尺寸功能包括放大、縮小和移動(dòng)等，設(shè)計(jì)過程中可直接調(diào)用相應(yīng)語句，例如放大尺寸的部分語句可如下表示為：

sub main

Create Button Pad \"testbtnpad\" As

Tool Button Calling toolbtn sub

id 2003

Icon MI_ICON_CROSSHAIR

cursor MI_CURSOR_ZOOM_IN

Draw Mode DM_CUSTOM_LINE

end sub

利用該命令，即可完成對(duì)地圖的尺寸改變操作。

3.5.3 最優(yōu)算法模塊

最優(yōu)算法模塊的設(shè)計(jì)，通過相應(yīng)對(duì)話框的Road工程，按照相應(yīng)的流程圖設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過程中，選擇好起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，從而令程序會(huì)自動(dòng)輸出經(jīng)過的公交線路，其原理是便利所有的記錄段。如圖2所示。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

4.1 查詢速度

城市公交查詢系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)首先將大大提高查詢速度，公交車次的信息量相對(duì)較小，因此無論哪種查詢技術(shù)，都不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.2 查詢優(yōu)化

第二個(gè)特點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，減少了以往繁瑣的查詢方式，由于公交車站的間隔一般為500 m—1 km，從出發(fā)站到目的地站，系統(tǒng)均會(huì)自動(dòng)尋找出最合理和便捷的乘坐車次。

4.3 查詢準(zhǔn)備

由于本系統(tǒng)完成了在公共場(chǎng)所信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，在場(chǎng)所的名稱和站名方面，其對(duì)應(yīng)信息將會(huì)不斷完善，已完成對(duì)查詢的準(zhǔn)備。

4.4 查詢介紹

由于本系統(tǒng)主要為查詢所準(zhǔn)備，所以只給出查詢代碼即可，這大大簡(jiǎn)化的查詢的強(qiáng)度，并向用戶提供相關(guān)技術(shù)支持。

5 結(jié)束語

城市交通作為衡量城市化重要標(biāo)志之一，其完善程度直接影響了國(guó)家和公民的生活起居，本系統(tǒng)在針對(duì)日益繁重的交通負(fù)擔(dān)，提出了對(duì)公交設(shè)施的智能化查詢，不但能夠?qū)癯鲂刑峁┍憷?，同時(shí)也便于對(duì)城市公交的管理，具有一定的參考價(jià)值和實(shí)踐意義。

參考文獻(xiàn)

[1]夏丹.基于地理信息系統(tǒng)的ITS中城市公交智能查詢系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2006，4.

[2]高鐵紅.智能交通信息查詢系統(tǒng)[J].城市公共交通，2003，3.

[3]張永梅，韓焱，陳立潮.城市公交查詢系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2005，2.

[4]李玉芝，方源敏.城市公交查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地礦測(cè)繪，2006，22.